模具基础知识讲解(三)---冷却系统设计

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1、模具冷卻设计的目的PurposesofMoldCoolingDesign1.均衡冷卻(改良产品品质)EvenCooling(ImprovePartQuality)2.有效冷卻(提高生产力)EfficientCooling(IncreaseProductivity)万学超2007.8.1薄壳产品不像传统壁厚者一般可以承受较大的因热传不均而产生的残余应力。为了将收缩翘曲控制在可以接受的程度，均衡的冷卻设计变得非常重要。Thin-wallpartcannotaffordasmuchthermalinduced

2、residualstressastheconventionalonedoes.Anevencoolingdesignbecomesveryimportanttocontroltheshrinkageandwarpageatanacceptablelevel.冷卻设计CoolingDesign射出成型周期时间InjectionMoldingCycleTime充填时间FillTime开模时间OpenTime后充填时间Post-fillTime對冰箱蔬果盤之類的大零件而言，材料往往佔成本50%以上。對小而薄的

3、零件而言，成形機費用可佔成本的90%，材料6%，而模具只佔4%。小而薄的產品較之厚者更能從冷卻的改善而獲得效益。Forlargermoldedparts,materialtypicallyrepresentsmorethan50%ofthepartcostforarefrigeratorcrispertray.Inthecaseofathin-wallsmallpart,thepresscostcouldbe90%ofthecostofthepart;materialconstitutes6%andth

4、emoldonly4%ofthecostofeachpart.Smallthin-wallpartstypicallybenefitfromimprovedcoolingmorethanthickparts.冷卻設計CoolingDesign典型的冷卻系統TypicalCoolingSystem模溫調節機Temperaturecontrollingunit軟管Hoses冷卻迴路2CoolingCircuit2冷卻迴路1CoolingCircuit1泵Pump收集歧管Collectionmanifold供

5、給歧管Supplymanifold模具冷卻管路MoldSchematic冷卻孔道CoolingChannels入口Inlet出口Outlet入口Inlet出口Outlet噴泉管Bubbler障板管Baffle熱管HeatPipe蒸發部位熱輸入HeatIn凝結部位熱輸出HeatOut液體Liquid蒸汽Vapor燈心(毛細管)Wick(Capillary)熱管的應用TheApplicationOfHeatPipe理論上最短冷卻時間Min.PossibleCoolingTime理論上最短冷卻時間themin

6、.possiblecoolingtime產品最大厚度themax.partthickness熔膠的熱擴散度thermaldiffusivityofthemelt射出溫度injectiontemp.冷卻液溫度coolanttemp.頂出溫度ejectiontemp.冷卻時間和厚度分佈CoolingTimeandThicknessProfile差的設計BadDesign好的設計GoodDesign冷卻孔道直徑、深度和節距建議值RecommendedDiameter,Depth&PitchD:直徑為10至14

7、mmDiameterofCoolingChannel,10to14mmd:深度為D至3DDepth,D,to3DP:節距為3D至5DPitch,3Dto5D原始設計OriginalDesign修正設計RevisedDesignAASEC.A-A原始設計OriginalDesign母模板CavityPlate澆道襯套SprueBushing母模嵌塊CavityInsert公模嵌塊CoreInsert公模板CorePlate承板SupportPlate修正設計RevisedDesign母模板CavityPl

8、ate澆道襯套SprueBushing母模嵌塊CavityInsert公模嵌塊CoreInsert公模板CorePlate承板SupportPlate原始設計OriginalDesign公模嵌塊coreinsertO型環O-ring空氣囊airpocket修正設計(1)RevisedDesign(1)公模嵌塊coreinsertO型環O-ring修正設計(2)RevisedDesign(2)公模嵌塊coreinsertO型環O-ring不平